(57)【要約】【課題】複数の棒状体の曲がりを測定する。【解決手段】燃料集合体の多数の燃料棒４について、第一測定処理で、外側センサ２２、２３をＸ軸及びＹ軸に沿って走査して外周側の燃料棒４の距離情報を山形波形として出力する。山形波形のピーク値を演算手段２８で演算してＸ軸及びＹ軸から外周側の各燃料棒４までの距離を求める。第二測定処理で、Ｘ軸方向とＹ軸方向に隣接する２つの燃料棒４、４の間に一対の静電センサ１４を対向配置したプローブ９を挿入して、プローブ９から対向する燃料棒４までの距離情報を山形波形としてそれぞれ出力する。これらを出力波形合計手段３１、３２で合計山形波形を得て、そのピーク値により演算手段２８で隣接する棒状体間の距離を求める。第一、第二測定処理により、燃料棒４の長手方向の中間と支持格子近傍の位置で各燃料棒の位置を測定し、曲がりを検出する。【選択図】  図６
2005265771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するＸ軸方向とＹ軸方向に複数配列された棒状体の曲がり測定方法であって、
前記複数配列された棒状体の外側で、外側センサを基準軸となるＸ軸及びＹ軸に沿って走行させて外周側に配列された棒状体までの距離情報を山形波形として出力し、該山形波形のピーク値によりＸ軸及びＹ軸から外周側の棒状体までの距離を求める第一測定処理と、
Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ隣接する２つの棒状体の間に静電センサを含む間隔測定プローブを挿入して、前記静電センサから対向する棒状体までの距離情報を山形波形としてそれぞれ出力し、これら２つの山形波形を合計した合計山形波形を得て、この合計山形波形のピーク値により隣接する棒状体間の距離を求める第二測定処理とにより、
前記複数配列された棒状体の位置をＸ軸及びＹ軸を基準として測定し、
前記棒状体の長手方向に沿う１または複数箇所で前記第一及び第二測定処理を行うことで、前記複数配列された棒状体の曲がりを測定するようにしたことを特徴とする棒状体の曲がり測定方法。
【請求項２】
前記第一測定処理において、前記外側センサのＸ軸及びＹ軸に沿う移動距離を当該外側センサで得る山形波形のピーク値の位置で測定するようにした請求項１に記載の棒状体の曲がり測定方法。
【請求項３】
前記棒状体は、燃料集合体において所定間隔に配列した複数の支持格子で支持された燃料棒であり、該燃料棒について隣接する二つの支持格子間の当該支持格子近傍位置と中間位置とでそれぞれ第一測定処理及び第二測定処理を行うようにした請求項１または２に記載の棒状体の曲がり測定方法。
【請求項４】
前記棒状体は、燃料集合体において所定間隔に配列した複数の支持格子で支持された燃料棒であり、該燃料棒について隣接する二つの支持格子間の中間位置で第二測定処理を行うようにした請求項１または２に記載の棒状体の曲がり測定方法。
【請求項５】
互いに交差するＸ軸方向とＹ軸方向に複数配列された棒状体の曲がり測定装置であって、
前記複数配列された棒状体の外側において基準軸となるＸ軸及びＹ軸に沿って走行させて外周側に配列された棒状体までの距離情報を山形波形として出力する外側センサと、
該外側センサで得た山形波形のピーク値によりＸ軸及びＹ軸から外周側の棒状体までの距離を求める第一測定処理手段と、
Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ隣接する２つの棒状体の間に挿入して対向する各棒状体までの距離情報を山形波形としてそれぞれ出力する一対の静電センサを含む間隔測定プローブと、
前記２つの山形波形を合計した合計山形波形のピーク値から隣接する２つの棒状体間の距離を求める第二測定処理手段とを備え、
前記棒状体の長手方向に沿う１または複数位置で前記第一及び第二測定処理手段による測定を行うことで、各棒状体の曲がりを測定するようにしたことを特徴とする棒状体の曲がり測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料集合体に保持された多数の燃料棒等の棒状体の曲がりを測定するようにした棒状体の曲がり測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子炉用の燃料集合体は所定間隔で配列された複数の支持格子に複数の制御棒案内管を挿通して固定し、制御棒案内管の下部に下部ノズル、上部に上部ノズルをそれぞれ取付けている。そして各支持格子の格子空間には多数の燃料棒が挿通状態で支持されて配列されている。このような構成を有する燃料集合体を原子炉に配設して使用する際、多数の燃料棒や制御棒案内管の間隙からなる流路に冷却水が流れて熱を伝達することになる。
各燃料棒間等にそれぞれ冷却水を通過させて熱を有効に伝達するためには各燃料棒間や燃料棒及び制御棒案内管間の間隙をそれぞれ所定の寸法に保持しなければならない。そのため、燃料集合体の使用前に各燃料棒間や燃料棒及び制御棒案内管間の間隙が許容寸法範囲内にあるかどうかを正確に測定する必要がある。
【０００３】
ところで、燃料棒間等の間隔を測定する間隔測定装置として、例えば下記特許文献１及び２に記載されたものが提案されている。これらの間隔測定装置では、燃料棒間に挿入して間隔を測定する間隔測定プローブを採用しており、間隔測定プローブは長尺の弾性板の先端付近にプローブチップを両側に突出形成すると共にその近傍にストレインゲージを設けて歪みセンサとしている。そして、燃料集合体の燃料棒間に間隔測定プローブを挿入し、プローブチップが両側の燃料棒に当接して変形した際にその変形量をストレインゲージで測定して、その歪み値から燃料棒の間隔を演算するようにしている。
【特許文献１】特公平２−６１６８１号公報
【特許文献２】特公平２−６１６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の間隔測定装置では、燃料棒等の間隔を測定できるが、燃料棒の曲がりを測定することはできなかった。燃料棒は通常４ｍ程度の長さを有しているために支持格子に支持させていても曲がり易かった。また、燃料集合体も燃料棒よりも長尺で構成され且つ重量が大きいために吊り具を用いて起立させていても燃料集合体自体も傾斜や曲がりを発生させやすく、これによって燃料棒の曲がりを発生させたり曲がりを大きくさせる可能性もあった。
しかしながら、従来の間隔測定装置では、燃料棒の間隔を測定できても燃料棒が曲がって互いに寄り合っている状態の把握ができなかった。そのために、原子炉内で燃料集合体を使用する際に原子炉稼働後に不具合、即ちチャンネル（冷却水の流路）の異常な減少を推定することもできなかった。
特に、原子炉で燃料集合体を１サイクル稼働した後の定期点検では外周側の燃料棒の間隔と曲がりを画像で観察するため、稼働後のデータと比較判断する場合、外周側の燃料棒の初期曲がりは特に重要である。内側の燃料棒についても外周側の燃料棒で間隔が担保されていることを考慮すると、直接観察できない内側の燃料棒の曲がりを推定する上で外周側燃料棒の初期曲がりを測定しておくことは重要である。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みて、複数の棒状体の曲がりを測定することができるようにした棒状体の曲がり測定方法及び測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による棒状体の曲がり測定方法は、互いに交差するＸ軸方向とＹ軸方向に複数配列された棒状体の曲がり測定方法であって、複数配列された棒状体の外側で、外側センサを基準軸となるＸ軸及びＹ軸に沿って走行させて外周側に配列された棒状体までの距離情報を山形波形として出力し、山形波形のピーク値によりＸ軸及びＹ軸から外周側の棒状体までの距離を求める第一測定処理と、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ隣接する２つの棒状体の間に静電センサを含む間隔測定プローブを挿入して、静電センサから対向する棒状体までの距離情報を山形波形としてそれぞれ出力し、これら２つの山形波形を合計した合計山形波形を得て、この合計山形波形のピーク値により隣接する棒状体間の距離を求める第二測定処理とにより、複数配列された棒状体の位置をＸ軸及びＹ軸を基準として測定し、棒状体の長手方向に沿う１または複数箇所で第一及び第二測定処理を行うことで、複数配列された棒状体の曲がりを測定するようにしたことを特徴とする。
また、本発明による棒状体の曲がり測定装置は、互いに交差するＸ軸方向とＹ軸方向に複数配列された棒状体の曲がり測定装置であって、複数配列された棒状体の外側において基準軸となるＸ軸及びＹ軸に沿って走行させて外周側に配列された棒状体までの距離情報を山形波形として出力する外側センサと、この外側センサで得た山形波形のピーク値によりＸ軸及びＹ軸から外周側の棒状体までの距離を求める第一測定処理手段と、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ隣接する２つの棒状体の間に挿入して対向する各棒状体までの距離情報を山形波形としてそれぞれ出力する一対の静電センサを含む間隔測定プローブと、２つの山形波形を合計した合計山形波形のピーク値から隣接する２つの棒状体間の距離を求める第二測定処理手段とを備え、棒状体の長手方向に沿う１または複数箇所で第一及び第二測定処理手段による測定を行うことで、各棒状体の曲がりを測定するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第一測定処理において外側センサでＸ軸及びＹ軸方向の基準軸から外周側の棒状体までの距離を測定し、次いで第二測定処理において間隔測定プローブの静電センサで隣接する二つの燃料棒間の距離を測定することで、Ｘ軸とＹ軸を基準とする各棒状体の位置（ｘ、ｙ）を算出できる。そして棒状体の長手方向の複数位置で各棒状体の位置（ｘ、ｙ）を測定した場合には、複数位置の各棒状体の位置（ｘ、ｙ）のずれで曲がりを検知できる。他方、棒状体の長手方向の１箇所で各棒状体の位置（ｘ、ｙ）を測定した場合には、設計値等の基準となる位置（ｘ、ｙ）との差で曲がりを検知できる。
なお、本発明は第一測定処理と第二測定処理のいずれを先に行ってもよく、同時に測定処理してもよい。
【０００８】
第一及び第二測定処理における棒状体の測定位置は棒状体の径方向断面の中心で特定するものとし、第一及び第二測定処理で測定した値に棒状体の径方向寸法（半径）を加算するようにしてもよい。この場合には、棒状体の位置（ｘ、ｙ）は棒状体の径方向中心位置として定まる。
また、第一測定処理において、外側センサのＸ軸及びＹ軸に沿う移動距離を当該外側センサで得た山形波形のピーク値の位置で測定するようにしてもよい。この場合には、基準軸から外周側棒状体までの距離情報に加えて、隣り合う外周側棒状体の間隔を得られるから、第二測定処理で得られた外周側棒状体の間隔の距離情報の正確さを検証できる。このことは、棒状体が燃料棒の場合に、外周側燃料棒の初期曲がり測定が原子炉稼働後の定期点検時の曲がりとの比較の上で特に重要であるために測定精度を確認できて好ましい。
【０００９】
また、棒状体は、燃料集合体において所定間隔に配列した複数の支持格子で支持された燃料棒であり、燃料棒について隣接する二つの支持格子間の当該支持格子近傍位置と中間位置とでそれぞれ第一測定処理及び第二測定処理を行うことが好ましい。
これによって二つの支持格子で支持された燃料棒に関し、両端または一端の支持格子近傍位置に対して中間位置の曲がりを確実に測定できる。中間位置とは棒状体の長手方向の中央位置だけでなく両側の支持格子近傍位置の中間であればよい。
また、棒状体は、燃料集合体において所定間隔に配列した複数の支持格子で支持された燃料棒であり、燃料棒について隣接する二つの支持格子間の中間位置で第二測定処理を行うようにしてもよい。
これによって二つの支持格子間で支持された燃料棒の曲がりを中間位置だけの測定で検知できるから、測定・検知速度が向上して検査効率が高い。この場合、外周側燃料棒の位置は中間位置と支持格子近傍位置とで第一測定処理を行うことによって最外周側の燃料棒の曲がりを測定することが好ましい。また、支持格子近傍位置では設計値などの予め定められた既定値によって燃料棒の位置を特定してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による棒状体の曲がり測定方法によれば、複数の棒状体についてそれぞれの棒状体の曲がりを測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施の形態について添付の図１乃至図１０を参照して説明する。
図１乃至図１０は実施の形態による曲がり測定装置を示すもので、図１は曲がり測定装置の概略構成図、図２は燃料集合体と計測ブロックとの関係を示す図、図３は燃料棒の曲がり測定位置を示す図、図４は燃料棒とプローブと進退機構との関係を示す図で、（ａ）はプローブ挿入前の状態、（ｂ）はプローブを挿入した状態、（ｃ）はプローブが制御棒案内管を通過した状態、図５はプローブの先端部分の断面図、図６はプローブと外側センサとを有する曲がり測定装置の要部構成図、図７（ａ）は支持格子近傍位置における外側センサによるＸ軸と燃料棒との距離を測定する静電容量の出力波形図、（ｂ）は中間部における（ａ）と同様な図、図８〜１０は燃料棒間にプローブを挿入した状態と測定した山形波形を示す図である。
図１乃至図３において、本実施の形態による曲がり測定装置１は、燃料集合体２に配列された隣接する燃料棒４、４や燃料棒４及び制御棒案内管４Ｓの間隔や曲がりを測定するためのものである。燃料集合体２は、上下方向に所定間隔に配設された複数の支持格子３に制御棒案内管４Ｓが挿通されて固定され（図４参照）、制御棒案内管４Ｓの上下端には上部ノズル２ａと下部ノズル２ｂとがそれぞれ連結されている。各支持格子３には多数の燃料棒４が挿通状態で弾性的に支持されている。
図２の平面視で略正方形状をなす燃料集合体２の互いに直交する一方の外周面（辺）に平行な仮想線をＸ軸とし他方の外周面（辺）に平行な仮想線をＹ軸とした場合、複数の燃料棒４及び制御棒案内管４Ｓ（以下、燃料棒４等という）は直交するＸ軸及びＹ軸方向に配列されている。
そして、燃料集合体２の隣り合うＸ軸及びＹ軸方向には曲がり測定装置１の一対の計測ユニット５、５が配設され、燃料集合体２を挟んで計測ユニット５、５に対向する位置には検査スタンド６が立設されている。
【００１２】
各計測ユニット５は、検査スタンド６に支持されて上下動可能なサドル（エレベータ）８と、このサドル８の上部に設けられていて燃料集合体２の燃料棒４、４等の間隙に進入して隣り合う燃料棒４、４等の間隔を測定する間隔測定プローブ（以下、単にプローブという）９と、その進退機構１０とを備えている（図２参照）。プローブ９と進退機構１０は図２に示すようにそれぞれ燃料集合体２のＸ軸方向及びＹ軸方向の面に略直交する方向にそれぞれ１または複数組（図では各二組）配設され、図２に示す例ではＸ軸方向とＹ軸方向に間欠的に移動して順次燃料棒４，４間に進入可能とされている。
そして、燃料集合体２の外周面において、Ｘ軸またはＹ軸方向における燃料集合体２の幅方向中央を検知するための中心検知センサ１１（位置決め部材）がプローブ９の隣に設けられている。検知した燃料集合体２の幅方向中央位置から、Ｘ軸、Ｙ軸方向に配列された各燃料棒４、４間の中央位置をそれぞれ算出してプローブ９の挿入前の位置決めを行う。なお、中心検知センサ１１によって隣り合う燃料棒４，４の間隙の中央位置を直接それぞれ検知するようにしてもよい。
【００１３】
次に、図４によりプローブ９とその進退機構１０を説明する。プローブ９は基部９ａが断面板状で長尺に延びた絶縁体１２からなり、絶縁体１２の外周面は剛性のある薄板、例えばステンレスシート１３で二面を挟持または全周を覆われている（図５参照）。これによってプローブ９の基部９ａを補強して剛性を確保して絶縁体１２及び導電センサ１４を保護する。しかも基部９ａは可撓性を有しており、燃料集合体２への挿入時に燃料棒４より径の大きい制御棒案内管４Ｓに接触した際に逃げて撓むことができる。
プローブ９の先端付近では対向する二面のステンレスシート１３が切除されて静電センサ１４、１４がそれぞれシート１３とは非接触で絶縁体１２内に埋め込まれている（図５参照）。各静電センサ１４により、このセンサ１４と対向する燃料棒４または制御棒案内管４Ｓとの距離に応じた静電容量を検出し、その出力を山形波形（出力波形）として得ることができる（図８〜１０参照）。この山形波形のピーク値は静電センサ１４と燃料棒４または制御棒案内管４Ｓとの距離に対応するものであるから、相関によって静電センサ１４から燃料棒４または制御棒案内管４Ｓまでの距離を測定・演算できる。
【００１４】
基部９ａの先端部は屋根形に形成され、燃料棒４，４間に進入し易い。基部９ａの基端部は例えば平面視四角枠形状の台座ブロック１５に固定され、この台座ブロック１５は基部９ａに直交する方向に延びたスライドガイド１７上に支持され、小さな負荷で往復動可能である。そして、台座ブロック１５の更に基端側には固定部１５ａが後方に突出し、この固定部１５ａは二つの腕部１８ａ，１８ｂからなるグリップ部１８で挟持可能とされている。
グリップ部１８はプローブ９が燃料棒４，４間から後退した状態で、固定部１５ａを把持して上述の中心検知センサ１１で検知した燃料棒４，４間の中央位置へプローブ９を移動させ（図４（ａ）参照）、その後に固定部１５ａを等間隔に離して各腕部１８ａ、１８ｂを開放状態に保持する（図４（ｂ）参照）。プローブ９は、燃料棒４，４間に進入した際に制御棒案内管４Ｓに接触すると離間する方向にスライドガイド１７に沿って移動する（図４（ｃ）参照）。その際、グリップ部１８の開放状態の各腕部１８ａ、１８ｂはプローブ９の固定部１５ａの移動範囲を規制する。
なお、プローブ９が図示しない進退部材によって燃料棒４、４間に進入する際に進退機構１０も一体に移動する。
【００１５】
また図５において、基部９ａは先端部から固定ブロック１５に至るまでの全長に亘ってプローブ厚ｄを肉薄（例えばｄ＝約０．５ｍｍ以下）に形成している。０．５ｍｍ以下にすることで、プローブ９を燃料棒４、４間や燃料棒４及び制御棒案内管４Ｓ間に挿入した際に接触による摩耗（摩擦抵抗）を低減して寿命を向上させると共に測定値のバラツキを小さくできる。しかも、プローブ９が制御棒案内管４Ｓに接触しても間隙を押し広げることなく進入させる。静電センサ１４、１４間の距離をｄｔとする。
また、図４において、プローブ９の両面に設けたステンレスシート１３にはアース線２０が接続されている。ステンレスシート１３が燃料棒４や制御棒案内管４Ｓに接触したり擦ったりしても、アース線２０を通して静電気を放電して電位差をなくし、その影響を排除でき、静電センサ１４による測定結果が安定する。
【００１６】
次に、図６において、燃料集合体２ではＸ軸に沿って外周側の燃料棒４…（図中、便宜的に符号４ａ、４ｂ、４ｃ、…で識別する）が、Ｙ軸に沿って外周側の燃料棒４…（同じく便宜的に符号４ａ、４ｄ、４ｇ、…で識別する）がそれぞれ配列されている。そして、Ｘ軸方向には、Ｘ軸に沿って走査して燃料棒４ａ、４ｂ、４ｃ、…との距離を測定するための外側センサ２２が配設され、Ｙ軸方向には、Ｙ軸に沿って走査して燃料棒４ａ、４ｄ、４ｇ、…との距離を測定するための外側センサ２３が配設されている。これら外側センサ２２、２３はプローブ９と同様に静電センサによって構成されるが、レーザセンサ等であってもよい。
外側センサ２２、２３とプローブ９，９は測定処理手段２５に接続されている。外側センサ２２、２３はＹ軸、Ｘ軸を始点としてＸ軸、Ｙ軸に沿ってそれぞれ走査して各燃料棒４との距離に応じた静電容量を検出し、測定信号を山形波形（出力波形）として測定処理手段２５内の第一測定処理手段２６の波形出力手段２７ａ、２７ｂに出力し、演算手段２８で各山形波形のピーク値から距離情報を演算する。各外側センサ２２，２３では各山形波形のピーク値を検出する際に始点からピーク値までの距離を同時に検出してもよい。
また各プローブ９の静電センサ１４、１４は第二測定処理手段２９の波形出力手段３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにそれぞれ接続され、各燃料棒４との距離に応じた静電容量を検出して測定信号を出力し、各プローブ９毎に出力波形合計手段３１、３２で二つの山形波形を合計し、演算手段２８で合計山形波形のピーク値から距離情報を演算する。
【００１７】
本実施の形態による曲がり測定装置１は上述の構成を備えており、次に曲がり測定装置１を用いた燃料棒４等の曲がり測定方法を図６乃至図８を中心に説明する。
図１及び図２において、検査スタンド６に支持された燃料集合体２に対向して配設された一対の計測ユニット５、５は最下段の支持格子３と第二段の支持格子３との間（これを一次測定領域という）に配列された複数列の燃料棒４…の間隙を順次測定するように配置されて、サドル８が停止している。
この状態で、一次測定領域における燃料棒４の曲がりを測定する。測定位置は図３に示すように二つの支持格子３、３間における支持格子近傍位置Ｓ１、Ｓ２と中央位置（中間位置）Ｓ３とする。
最初に第一測定処理工程を、支持格子近傍位置Ｓ１、Ｓ２で行う。先ず図６において、Ｙ軸を始点としてＸ軸に沿って外側センサ２２を走査させ、各燃料棒４（４ａ、４ｂ、４ｃ、…）に対向する位置で外側センサ２２と各燃料棒４との距離を測定する。測定は、外側センサ２２と各燃料棒４との距離に対応した静電容量を検出し、測定処理手段２５内の波形出力手段２７ｂで図７（ａ）に示す山形波形ｈａ、ｈｂ、ｈｃ、…を得る。そして、演算手段２８で各山形波形のピーク値Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、…を演算して外側センサ２２と燃料棒４ａ、４ｂ、４ｃ、…との距離を得る。
【００１８】
この場合、各燃料棒４は支持格子３で固定されているため、支持格子近傍位置Ｓ１，Ｓ２での燃料棒４には曲がりやズレは殆ど発生しておらず、図７（ａ）に示す山形波形ｈａ、ｈｂ、ｈｃ、…はほぼ同一形状となり、外側センサ２２と燃料棒４との距離もほぼ同一の値を測定する。外側センサ２３においてもＸ軸を始点としてＹ軸に沿って走査させながら燃料棒４（４ａ、４ｄ、４ｇ、…）との距離を同様に測定する。これら測定した各距離に燃料棒４の半径を加算すれば、Ｘ軸、Ｙ軸から各燃料棒４の中心までの距離Ａｙ、Ｂｙ，Ｃｙ…、Ａｘ、Ｄｘ、Ｇｘ…が得られる。
次に中央位置Ｓ３に外側センサ２２、２３を移動させ、同様にＸ軸、Ｙ軸に沿って走査して第一測定処理手段２５の各波形出力手段２７ａ、２７ｂで山形波形を得る。ここでは、図６において、燃料棒４ｂは一点鎖線で示すように変形して内側（燃料棒４ｅ側）に湾曲しており、他の燃料棒４の変形は殆ど生じていない。そのため、Ｘ軸方向では、図７（ｂ）に示す山形波形ｈｂ′が他の山形波形ｈａ′、ｈｃ′よりも低いピーク値Ｐｂ′となって表れ、演算手段２８で得た燃料棒４ｂまでの距離は燃料棒４ａ、４ｃの距離より長い。Ｙ軸方向でも各燃料棒４（４ａ、４ｄ、４ｇ、…）との距離を同様に山形波形のピーク値から測定する。これら測定した各距離に燃料棒４の半径を加算すれば、Ｘ軸から各燃料棒４の中心までの距離Ａｙ、Ｂｙ′、Ｃｙ、…と、Ｙ軸から各燃料棒４の中心までの距離Ａｘ、Ｄｘ、Ｇｘ、…が得られる。
【００１９】
次に、第二測定処理を支持格子近傍位置Ｓ１、Ｓ２、中央位置Ｓ３で行う。
先ず、図４（ａ）に示すように進退機構１０におけるグリップ部１８でプローブ９の固定部１５ａを把持し、中心検知センサ１１で直接または間接的に検出した燃料棒４、４間の中央にプローブ９が位置するように水平移動させる（図４（ａ）参照）。そして、グリップ部１８を開放位置に離間させる（図４（ｂ）参照）。
図６において、プローブ９を外周側の燃料棒４ａ，４ｄ間の中央から例えばＹ軸に直交させて進入させ、一対の静電センサ１４，１４が各燃料棒４ａ，４ｄに対向する位置で各静電センサ１４から当該燃料棒４ａ、４ｄまでの距離を非接触で測定する。すると、プローブ９はＸ軸に略平行に進入するために、図８（ａ）に示すように各静電センサ１４と燃料棒４ａ、４ｄとの距離に対応した静電容量の山形波形ｈａ、ｈｄを波形出力手段３０ａ、３０ｂで得る。出力波形合計手段３１で山形波形ｈａ、ｈｄを合計すると、同図（ｂ）に示す合計山形波形ｈａｄが得られる。
演算手段２８で合計山形波形ｈａｄのピーク値Ｐａｄを演算して距離情報を得て、プローブ９の厚みｄｔを加えると燃料棒４ａ，４ｄ間の距離Ｙａｄを得る。距離Ｙａｄに燃料棒４の直径を加えた値に距離Ａｙを加えることで、Ｘ軸からのＹ軸方向距離Ｄｙを得られる。燃料棒４ｄについて、Ｙ軸を基準とするＸ軸方向距離はＤｘであるから、燃料棒４ｄのＸ軸，Ｙ軸を基準とする位置（ｘ、ｙ）＝（Ｄｘ，Ｄｙ）を得ることができる。
【００２０】
次にプローブ９を更に進入させて２番目の燃料棒４ｂ、４ｅ間の距離を同様に静電センサ１４、１４で測定し、第二測定処理手段２９で合計山形波形を得て燃料棒４ｂ、４ｅ間の距離Ｙｂｅを得る。そして、３番目の燃料棒４ｃ、４ｆ間の距離Ｙｃｆ、４番目以降の燃料棒４、４間の距離を順次測定する。
なお、中央位置Ｓ３において、２番目の燃料棒４ｂ、４ｅ間では、燃料棒４ｂ（一点鎖線図示）が湾曲または傾斜して燃料棒４ｅに近づいている。そのために合計波形はピーク値がピーク値Ｐａｄより大きく、距離Ｙｂｅが１番目の距離Ｙａｄよりも短い値を測定する。
燃料棒４ａ、４ｄの列の間隔測定が終了したら、プローブ９を引き抜いて、燃料棒４ｄ，４ｇ間に挿入して同様に間隔測定を順次行う。このようにしてプローブ９を順次Ｙ軸に直交する方向に挿入して隣接する燃料棒４，４間の間隔を測定する。同様にＸ軸に直交する方向にプローブ９を順次挿入して隣接する燃料棒４，４間の間隔を測定する。
【００２１】
このようにして一次測定領域において、支持格子近傍位置Ｓ１、Ｓ２、中央位置Ｓ３で、第一測定処理としてＸ軸、Ｙ軸からの外周側の燃料棒４ａ、４ｂ、４ｃ、…と４ａ、４ｄ、４ｇ、…までの距離を測定し、更に第二測定処理としてＸ軸方向及びＹ軸方向における隣接する燃料棒４，４の間隔を順次測定することで、各燃料棒４の位置（ｘ、ｙ）を測定できる。各位置Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３で求めた各燃料棒４の位置（ｘ、ｙ）の差異から全ての燃料棒４の曲がりを求めることができる。
そして次の支持格子３，３間の二次測定領域やその上方の各測定領域における燃料棒４…について、同様にして支持格子近傍位置Ｓ１、Ｓ２、中央位置Ｓ３の３箇所でＸ軸及びＹ軸を基準として燃料棒４…の位置（ｘ、ｙ）を測定することで、同様に各燃料棒４の曲がりを測定できる。
なお、第二測定処理において、プローブ９は隣接する燃料棒４，４の中央でＸ軸またはＹ軸に平行に進入しなくても間隔を測定できる。例えばプローブ９が振れながら進入した場合（図９参照）、各静電センサ１４による山形波形は歪むが合成することでピーク値を得られる。また、プローブ９が一方の燃料棒４側に寄っていたとしても、各山形波形や合計山形波形からピーク値を得られる（図１０参照）。
【００２２】
上述のように本実施の形態によれば、外側センサ２２，２３と静電センサ１４、１４を有するプローブ９、９によって、各燃料棒４の位置（ｘ、ｙ）を求めることで各燃料棒４の曲がりを測定できる。
【００２３】
なお、上述したように原子炉稼働後の燃料集合体２の定期点検時に、外周側燃料棒４ａ、４ｂ、４ｃ、…、４ｄ、４ｇ、…の初期曲がりを測定しておくことは特に重要である。そのため、外周側燃料棒４ａ、４ｂ、４ｃ、…までの距離を測定するために外側センサ２２をＸ軸に沿って走査させる際、各山形波形ｈａ、ｈｂ、ｈｃ、…のピーク値Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、…を検出する位置での外側センサ２２の各走行距離を検出してもよい。これらの走行距離を他方の外側センサ２３やプローブ９で測定した位置Ａｘ、Ｂｘ、Ｃｘ…と一致するか否か比較することで測定データの検証を行うことができる。同様に外側センサ２３でも同様に各ピーク値の走行距離を求めて検証することができる。
また、外側センサ２２，２３でＹ軸、Ｘ軸から各山形波形ｈａ、ｈｂ、ｈｃ、…のピーク値Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、…を検出する位置での外側センサ２２の各走行距離を検出することで、隣り合う外周側の燃料棒４，４間の間隔を測定できるから、これによって中心検知センサ１１に代えて燃料棒４，４間の中央位置を算出できる。この中央位置にプローブ９を位置決め移動するように制御してもよい。
また、上述の実施の形態では、隣接する支持格子３，３で支持された複数の燃料棒４…について燃料棒４の長手方向３位置Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３で外側センサ２２，２３とプローブ９、９によって各燃料棒４の位置（ｘ、ｙ）を測定したが、上下の支持格子近傍位置Ｓ１，Ｓ２では各燃料棒４は支持格子３に固定されているために曲がり等は発生し難い。そのため、支持格子近傍位置Ｓ１，Ｓ２における各燃料棒４の位置（ｘ、ｙ）を求めるに際し、第二測定処理による間隔測定値を求めることなく設計値や仕様値等で代用してもよい。或いは下部ノズル２ｂ側の支持格子近傍位置Ｓ１または上部ノズル２ａ側の支持格子近傍位置Ｓ２の一方での測定を省略してもよい。
なお、本発明は燃料集合体２の燃料棒４，４間や燃料棒４及び制御棒案内管４Ｓ間の間隙や曲がりの測定だけでなく、その他の適宜の被測定対象物を含めた任意の棒状体の間隔や曲がりを測定する装置や方法として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態による曲がり測定装置の構成を示す側面図である。
【図２】燃料集合体と計測ブロックとの関係を示す平面図である。
【図３】上下方向の支持格子に保持された燃料棒の配列状態と曲がり測定位置を示す図である。
【図４】燃料棒とプローブと進退機構との関係を示す図で、（ａ）はプローブ挿入前の状態、（ｂ）はプローブを挿入した状態、（ｃ）はプローブが制御棒案内管を通過した状態である。
【図５】プローブの先端部分の断面図である。
【図６】燃料棒と測定処理手段とを示す曲がり測定状態の要部平面図である。
【図７】（ａ）は支持格子近傍位置における外側センサによるＸ軸と燃料棒との距離を測定する静電容量の出力波形図、（ｂ）は中央位置における外側センサによる同様な出力波形図である。
【図８】（ａ）はプローブによって隣接する２つの燃料棒間の距離を測定する状態の平面図と、各静電センサで得られた山形波形を示す図、（ｂ）は各静電センサで得た山形波形の合計山形波形図である。
【図９】プローブが振れながら進入している状態の図８と同様な図である。
【図１０】プローブが一方の燃料棒に偏っている状態の図８と同様な図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  曲がり測定装置
２  燃料集合体
４  燃料棒（棒状体）
４ａ  制御棒案内管（棒状体）
９  間隔測定プローブ（プローブ）
１４  静電センサ
２２、２３  外側センサ
２５  測定処理手段
２６  第一測定処理手段
２９  第二測定処理手段
３１、３２  出力波形合計手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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